ext4 引入了大量新功能，但最重要的是与 ext3 的向后和向前兼容性，以及在时间戳上的改进。这些改进立足于提高未来的 Linux 系统的性能。
向后和向前兼容性
由于 ext3 是 Linux 上最受欢迎的文件系统之一，因此应该能够轻松迁移到 ext4。为此，ext4 被设计为在 extent 方面具有向后和向前兼容性（参见图 1）。ext4 与 ext3 是向前兼容的，这样就可以将 ext3 文件系统挂载为 ext4 文件系统。为了充分利用 ext4 的优势，必须实现文件系统的迁移，以转换和利用新的 ext4 格式。您还可以将 ext4 挂载为 ext3（向后兼容），但前提是 ext4 文件系统不能使用区段（将在性能小节对其进行讨论）。
图 1. ext4 的向后和向前兼容性
除了兼容性特性之外，您还可以逐步地将 ext3 文件系统迁移到 ext4。这意味着没有移动的旧文件可以保留 ext3 格式，但新的文件（或已被复制的旧文件）将采用新的 ext4 数据结构。您可以通过这种方式在线将 ext3 文件系统迁移到 ext4 文件系统。
提高时间戳分辨率和扩展范围
令人惊讶的是，ext4 之前的扩展文件系统的时间戳都是以秒为单位的。这已经能够应付大多数设置，但随着处理器的速度和集成程度（多核处理器）不断提升，以及 Linux 开始向其他应用领域发展（比如高性能计算），基于秒的时间戳已经不够用。ext4 设计时间戳时考虑到未来的发展，它将时间戳的单位提升到纳秒。ext4 给时间范围添加了两个位，从而让时间寿命再延长 500 年。
伸缩性
文件系统未来发展的一个重要方面就是伸缩性，即根据需求进行伸缩的能力。ext4 以多种方式现实了强大的伸缩性，它的伸缩性超越了 ext3，并且在文件系统元数据管理方面开辟了新领域。
突破文件系统的限制
ext4 的一个明显差别就是它支持更大的文件系统、文件和子目录。ext4 支持的最大文件系统为 1 EB（1000 PB）。虽然根据今天的标准这个文件系统已经非常巨大，但存储空间的消费会不断增长，因此 ext4 必须考虑到未来的发展。ext4 支持最大 16 TB 的文件（假设由 4KB 的块组成），这个容量是 ext3 的 8 倍。
最后，ext4 也扩展了子目录的容量，将其从 32KB 扩展到无穷大。这是极端情况，我们还需要考虑文件系统的层次结构，因为它的最大存储容量为 1 EB。此外，目录索引也优化为类似于散列 B 树结构，因此尽管限制更加多，但 ext4 支持更快的查找。